4.2. Розрахунок і вибір посадки із зазором для підшипників ковзання.

Мета завдання: засвоєння методики розрахунку і вибору посадок для підшипників ковзання.

Найбільш поширеним типом відповідальних рухомих з’єднань є підшипники ковзання, які працюють із змащувальним матеріалом. Для забезпечення найбільшої довговічності необхідно, щоб при

роботі в сталому режимі знос підшипників був найменшим. Це

Рис.4.2

досягається при рідинному змащуванні, коли поверхні вала і вкладиша підшипника повністю розділені шаром змащувального матеріалу. Найбільше поширення мають гідродинамічні підшипники, в яких змащувальний матеріал захоплюється обертаючим валом в клиноподібну щілину між валом і вкладишем підшипника (рис.4.3, б), в результаті чого виникає гідродинамічний тиск, який збільшує навантаження на опору і прагне розклинити поверхні вала і вкладиша. Розрахунок зазорів і вибір посадок таких з’єднань можна проводити таким чином.

4.2.1. Визначають середній питомий тиск у підшипнику , Па:

, (4.2.1)

де R – радіальне навантаження на опору, Н; d_н.с., l – номінальний діаметр і довжина спряження, м.

4.2.2. Установлюють допустиму найменшу товщину масляного шару за формулою:

, (4.2.2)

де - коефіцієнт надійності по товщині масляного шару; - додаток, який враховує відхилення навантаження, швидкості, температури від розрахункових, а також механічні включення у маслі та інші не враховані фактори, мкм.

4.2.3. Розраховують значення за формулою:

, (4.2.3)

а) б)

Рис.4.3. Взаємне положення втулки і вала в рухомому з’єднанні

а – у нерухомому стані; б – у рухомому стані

де - значення для товщини масляного шару ; - кутова швидкість обертання вала, рад/с, (рис.4.3); - відносний ексцентриситет, ; е – абсолютний ексцентриситет вала у підшипнику, м; S – діаметральний розрахунковий зазор, м, ; - коефіцієнт навантаженості підшипника, який залежить від положення вала у підшипнику ( і ) (табл.4.2); - динамічна в’язкість масла, Па·с; - частота обертання вала, хв^-1.

4.2.4. За знайденим значенням визначають за табл.4.3 (при даному ) найменший відносний ексцентриситет , при якому товщина масляного шару дорівнює .

За знайденим значенням розраховують найменший допустимий зазор :

(4.2.4)

Якщо величина < 0,3, то для визначення необхідно діяти наступним чином:

а) визначають за табл.4.3 значення при заданому відношенні і ;

б) розраховують найменший допустимий зазор за формулою:

(4.2.5)

4.2.5. За знайденим значенням за таблицею 4.3 визначають найбільший відносний ексцентриситет , при якому товщина масляного шару дорівнює . При цьому, коли необхідно, потрібно застосовувати лінійну інтерполяцію. Потім за знайденим значенням розраховують найбільший допустимий зазор :

(4.2.6)

Таблиця 4.2

Коефіцієнт навантаженості сr для половинних підшипників [4]*

Відносний ексцентри- ситет,	Коефіцієнт навантаженості СR при
	0,4	0,5	0,6	0,7	0,8	0,9	1,0	1,1	1,2	1,3	1,5	2,0
0,3	0,089	0,133	0,182	0,234	0,287	0,339	0,391	0,440	0,487	0,529	0,610	0,763
0,4	0,141	0,209	0,283	0,361	0,439	0,515	0,589	0,658	0,723	0,784	0,891	1,091
0,5	0,216	0,317	0,427	0,538	0,647	0,754	0,853	0,947	1,033	1,111	1,248	1,483
0,6	0,339	0,493	0,655	0,816	0,972	1,118	1,253	1,377	1,489	1,590	1,763	2,070
0,65	0,431	0,622	0,819	1,014	1,199	1,371	1,528	1,669	1,796	1,912	2,099	2,446
0,7	0,573	0,819	1,070	1,312	1,538	1,745	1,929	2,097	2,247	2,379	2,600	2,981
0,75	0,776	1,098	1,418	1,720	1,965	2,248	2,469	2,664	2,838	2,990	3,242	3,671
0,8	1,079	1,572	2,001	2,399	2,754	3,067	3,372	3,580	3,787	3,968	4,226	4,778
0,85	1,775	2,428	3,036	3,580	4,053	4,459	4,808	5,106	5,364	5,586	5,947	6,545
0,9	3,195	4,261	5,214	6,029	6,721	7,294	7,772	8,186	8,553	8,831	9,304	10,091
0,925	5,055	6,615	7,956	9,072	9,992	10,753	11,38	11,91	12,35	12,73	13,34	14,34
0,95	8,393	10,706	12,64	14,14	15,37	16,37	17,18	18,86	18,43	18,91	19,68	20,97
0,975	21,00	25,62	29,17	31,88	33,99	35,66	37,00	38,12	39,04	39,81	41,07	43,11
0,99	65,26	75,86	83,21	88,90	92,89	96,32	98,95	101,2	102,9	104,4	106,8	110,8

Примітка. *Проміжні значення слід отримувати інтерполяцією табличних даних.

14

Таблиця 4.3